目前新冠肺炎在中國得到了初步的控制，但是在國外的感染人數開始飆升，特別是伊朗死亡率非常高。據推測是由於細胞因子風暴造成的器官衰竭，而當地的醫療條件又無法採取有效的措施，因此造成死亡人數比較多。
細胞因子風暴，是由感染、藥物或某些疾病引起的免疫系統過度激活，一旦發生可迅速引起單器官或多器官功能衰竭，最終威脅生命。
細胞因子風暴想象圖
1. 形成原因
細胞因子主要包括干擾素(IFN)、白細胞介素(IL)、趨化因子(chemokines)和腫瘤壞死因子(TNF)等。這些細胞因子由某些免疫細胞分泌，它們的作用有些是促進炎症的，有些抑制炎症的，正常人體維持一種平衡狀態。促炎因子可以激活和招募其它免疫細胞，免疫細胞可以分泌更多細胞因子，激活和招募更多的免疫細胞，如此形成了一個正反饋循環。當免疫系統因感染、藥物、自身免疫性疾病等因素過度激活時，可能會分泌大量促炎因子導致正反饋循環，突破某個閾值而失控過度放大，最終形成細胞因子風暴。
例如，當被治療性單克隆抗體激活時，T細胞上的表面受體可引起細胞因子風暴。由於CD28在正常免疫系統的多種細胞上表達，所以其抗體TGN1412可以直接引起一些細胞因子的釋放。CD28的交聯可能有助於在T細胞表面形成活化的免疫突觸(immunological synapse)，CD28與內皮細胞和其他白細胞上的Fcγ受體(FcγRs)的結合可能導致細胞因子的進一步釋放。CD28的激活也可導致粘附分子如T細胞或先天免疫系統的其他細胞表面的CD11b的上調，然後粘附分子可與內皮細胞上的細胞內粘附分子1 (intracellular adhesion molecule 1)結合。T細胞-內皮複合物可導致細胞因子產生增加和局部內皮損傷。因此，細胞因子風暴和中性粒細胞浸潤可介導毛細血管滲漏綜合徵，導致多器官衰竭。
T細胞引發細胞風暴的機制
2 新冠病毒誘發機制
新冠病毒感染人體後，可以通過血管緊張素轉化酶2（ACE2）進入細胞，因此高表達ACE2又直接接觸外界的肺組織成為了新型冠狀病毒的主要入侵對象。肺部免疫細胞過度活化，產生大量炎症因子，通過正反饋循環的機制形成炎症風暴。大量的免疫細胞和組織液聚集在肺部，會阻塞肺泡與毛細血管間的氣體交換，導致急性呼吸窘迫綜合徵。一旦形成細胞因子風暴，免疫系統在殺死病毒的同時，也會殺死大量肺的正常細胞，嚴重破壞肺的換氣功能，在肺部CT上表現為大片白色，即“白肺”，患者會呼吸衰竭，直至缺氧死亡。同時，ACE2在人體中還高表達於血管內皮細胞、心臟、腎臟、肝臟、消化道等組織器官，所有表達ACE2的組織器官都可能是新型冠狀病毒與免疫細胞的戰場，最終導致多器官衰竭，危及生命。因此，發現新冠病毒感染誘發炎症風暴的關鍵細胞因子，阻斷其信號傳導，將大大降低炎症反應對病人肺組織和多器官的損傷。
所有細胞因子風暴症狀的臨床表現可能驚人地相似，造成診斷的不確定性。然而，臨床醫生應該因病制宜對待細胞因子風暴，因為它們的潛在原因可能差異很大。未能正確識別相關潛在的觸發因素會導致嚴重後果。新型冠病毒感染重症患者出現了IL-6，TNF-a，IFN-γ等促炎性細胞因子的顯著升高，具有細胞因子風暴的特徵。患者一經發現出現細胞因子風暴和全身炎症反應綜合徵，應果斷採取相應的治療手段。可能治療細胞因子風暴的藥物可分為以下類型: ACE抑制劑、ACE2受體阻滯劑、自由基清除劑以及TNF-α阻滯劑等。
參考文獻
[1] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3294426
[2] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16908486
[3] https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.01.26.919985v1
[4] https://www.sinobiological.com/Cytokine-Storm-Cytokine-Storms-a-5800.html
閱讀更多 science後花園 的文章
